JP2018135231A - Oxidation tower and hydrogen peroxide production apparatus comprising oxidation tower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸化塔及び酸化塔を備えた過酸化水素製造装置に関する。 The present invention relates to an oxidation tower and a hydrogen peroxide production apparatus including the oxidation tower.
現在工業的に行われている過酸化水素の主な製造方法は、アントラキノン類を反応媒体として用いる方法であり、アントラキノン法と呼ばれる。一般にアントラキノン類は適当な有機溶媒に溶解させて使用される。有機溶媒は単独または混合物として用いられるが、通常は２種類の有機溶媒の混合物が使用される。アントラキノン類を有機溶媒に溶解させて調製した溶液は作動溶液と呼ばれる。 The main production method of hydrogen peroxide currently industrially used is a method using anthraquinones as a reaction medium, which is called an anthraquinone method. In general, anthraquinones are used after being dissolved in a suitable organic solvent. The organic solvent is used alone or as a mixture, but usually a mixture of two organic solvents is used. A solution prepared by dissolving anthraquinones in an organic solvent is called a working solution.
アントラキノン法による過酸化水素の製造方法は、水素化工程、酸化工程および抽出工程を含む。水素化工程では、作動溶液中のアントラキノン類を触媒の存在下で水素によって還元し（以下、水素化と称する）、対応するアントラヒドロキノン類を生成させる。酸化工程では、水素化工程で生成した作動溶液中のアントラヒドロキノン類を、空気もしくは酸素を含んだ気体によって酸化する。これにより、作動溶液中のアントラヒドロキノン類をアントラキノン類に戻し、同時に過酸化水素を生成する。 The method for producing hydrogen peroxide by the anthraquinone method includes a hydrogenation step, an oxidation step, and an extraction step. In the hydrogenation step, anthraquinones in the working solution are reduced with hydrogen in the presence of a catalyst (hereinafter referred to as hydrogenation) to produce the corresponding anthrahydroquinones. In the oxidation step, anthrahydroquinones in the working solution generated in the hydrogenation step are oxidized with a gas containing air or oxygen. Thereby, the anthrahydroquinones in the working solution are returned to the anthraquinones, and at the same time, hydrogen peroxide is generated.
酸化工程において作動溶液中に生成した過酸化水素は、通常は抽出工程において水を用いて抽出される。過酸化水素が抽出された後の作動溶液は、水素化工程に戻されて再利用される。つまり、作動溶液は、水素化工程、酸化工程及び抽出工程の間を循環する。この循環プロセスは、実質的に水素と空気から過酸化水素を製造するものであり、極めて効率的なプロセスである。既にこの循環プロセスを用いて過酸化水素が工業的に製造されている。 The hydrogen peroxide produced in the working solution in the oxidation process is usually extracted using water in the extraction process. The working solution from which hydrogen peroxide has been extracted is returned to the hydrogenation process and reused. That is, the working solution circulates between the hydrogenation process, the oxidation process, and the extraction process. This circulation process substantially produces hydrogen peroxide from hydrogen and air, and is a very efficient process. Hydrogen peroxide has already been industrially produced using this circulation process.
酸化工程では、通常、酸化塔を用いて作動溶液と空気を接触させる。酸化塔を用いた酸化方式には、大きく分けて、並流酸化と向流酸化の２種類が存在する。 In the oxidation step, the working solution is usually brought into contact with air using an oxidation tower. There are roughly two types of oxidation systems using an oxidation tower: cocurrent oxidation and countercurrent oxidation.
並流酸化とは、酸化塔の内部において、空気と水素化された作動溶液が同方向に流れる方式であり、特許文献１〜３に開示されている。
並流酸化では、一般的に、空気と作動溶液が酸化塔の下部に送り込まれる。空気と作動溶液が酸化塔の下部から上部へ流れる間に、作動溶液に含まれるアントラヒドロキノン類が酸化され、同時に、作動溶液中に過酸化水素が生成する。
Cocurrent oxidation is a method in which air and a hydrogenated working solution flow in the same direction inside an oxidation tower, and are disclosed in Patent Documents 1 to 3.
In co-current oxidation, air and working solution are generally fed into the lower part of the oxidation tower. While air and the working solution flow from the lower part to the upper part of the oxidation tower, anthrahydroquinones contained in the working solution are oxidized, and at the same time, hydrogen peroxide is generated in the working solution.
向流酸化とは、酸化塔の内部において、空気と水素化された作動溶液が互いに向き合う方向に流れる方式であり、特許文献４に開示されている。
向流酸化では、一般的に、空気が酸化塔の下部に送り込まれ、作動溶液が酸化塔の上部に送り込まれる。空気が酸化塔の下部から上部へ流れ、作動溶液が酸化塔の上部から下部へ流れる。その間に、作動溶液に含まれるアントラヒドロキノン類が酸化され、同時に、作動溶液中に過酸化水素が生成する。
Countercurrent oxidation is a method in which air and a hydrogenated working solution flow in directions facing each other inside an oxidation tower, and is disclosed in Patent Document 4.
In counter-current oxidation, air is generally sent to the lower part of the oxidation tower and working solution is sent to the upper part of the oxidation tower. Air flows from the bottom to the top of the oxidation tower, and the working solution flows from the top to the bottom of the oxidation tower. Meanwhile, anthrahydroquinones contained in the working solution are oxidized, and at the same time, hydrogen peroxide is generated in the working solution.
一般的には、並流酸化の方が、向流酸化よりも反応の制御が容易であり、工業的な実施が容易であると言われている。そのような理由により、並流酸化の方が向流酸化よりも工業的に多く利用されている。 In general, it is said that cocurrent oxidation is easier to control the reaction than countercurrent oxidation, and industrial implementation is easier. For this reason, cocurrent oxidation is used more industrially than countercurrent oxidation.
図２は、並流酸化のための従来の酸化塔の一例を示すフロー図である。
図２に示すように、従来の酸化塔１００は、３つの小酸化塔１０２ａ〜１０２ｃを備えている。これら３つの小酸化塔１０２ａ〜１０２ｃは、上下方向に積み重ねられて連結されている。
FIG. 2 is a flow diagram illustrating an example of a conventional oxidation tower for cocurrent oxidation.
As shown in FIG. 2, the conventional oxidation tower 100 includes three small oxidation towers 102a to 102c. These three small oxidation towers 102a to 102c are stacked and connected in the vertical direction.
水素化工程から送られてきた作動溶液は、まず、最も上側に位置する第１の小酸化塔１０２ａの下部に流入する。第１の小酸化塔１０２ａの下部に流入した作動溶液は、第１の小酸化塔１０２ａの下部から上部に向かって流れ、第１の小酸化塔１０２ａの上部から排出される。 The working solution sent from the hydrogenation step first flows into the lower portion of the first small oxidation tower 102a located on the uppermost side. The working solution that has flowed into the lower portion of the first small oxidation tower 102a flows from the lower portion to the upper portion of the first small oxidation tower 102a, and is discharged from the upper portion of the first small oxidation tower 102a.
第１の小酸化塔１０２ａの上部から排出された作動溶液は、次に、中間に位置する第２の小酸化塔１０２ｂの下部に流入する。第２の小酸化塔１０２ｂの下部に流入した作動溶液は、第２の小酸化塔１０２ｂの下部から上部に向かって流れ、第２の小酸化塔１０２ｂの上部から排出される。 The working solution discharged from the upper part of the first small oxidation tower 102a then flows into the lower part of the second small oxidation tower 102b located in the middle. The working solution that has flowed into the lower portion of the second small oxidation tower 102b flows from the lower portion to the upper portion of the second small oxidation tower 102b, and is discharged from the upper portion of the second small oxidation tower 102b.
第２の小酸化塔１０２ｂの上部から排出された作動溶液は、第１の気液分離器１０４ａによって空気が分離された後、最も下側に位置する第３の小酸化塔１０２ｃの下部に流入する。第３の小酸化塔１０２ｃの下部に流入した作動溶液は、第３の小酸化塔１０２ｃの下部から上部に向かって流れ、第３の小酸化塔１０２ｃの上部から排出される。 The working solution discharged from the upper part of the second small oxidation tower 102b flows into the lower part of the lowermost third small oxidation tower 102c after the air is separated by the first gas-liquid separator 104a. To do. The working solution flowing into the lower part of the third small oxidation tower 102c flows from the lower part to the upper part of the third small oxidation tower 102c, and is discharged from the upper part of the third small oxidation tower 102c.
第３の小酸化塔１０２ｃの上部から排出された作動溶液は、第２の気液分離器１０４ｂによって空気が分離された後、次の抽出工程に移送される。抽出工程では、作動溶液中に生成した過酸化水素が水によって抽出される。過酸化水素が抽出された後の作動溶液は、水素化工程に戻される。水素化工程では、作動溶液中のアントラキノン類がアントラヒドロキノン類に水素化される。このようにして、作動溶液は、水素化工程、酸化工程及び抽出工程の間を循環する。 The working solution discharged from the upper portion of the third small oxidation tower 102c is transferred to the next extraction step after the air is separated by the second gas-liquid separator 104b. In the extraction step, hydrogen peroxide generated in the working solution is extracted with water. The working solution after the hydrogen peroxide is extracted is returned to the hydrogenation process. In the hydrogenation step, anthraquinones in the working solution are hydrogenated to anthrahydroquinones. In this way, the working solution circulates between the hydrogenation process, the oxidation process and the extraction process.
一方、作動溶液と接触させる空気は、まず、第２の小酸化塔１０２ｂの下部と、第３の小酸化塔１０２ｃの下部に流入する。 On the other hand, the air to be brought into contact with the working solution first flows into the lower part of the second small oxidation tower 102b and the lower part of the third small oxidation tower 102c.
第２の小酸化塔１０２ｂの下部に流入した空気は、第２の小酸化塔１０２ｂの下部から上部に向かって流れ、第２の小酸化塔１０２ｂの上部から排出される。第２の小酸化塔１０２ｂの上部から排出された空気は、第１の気液分離器１０４ａによって作動溶液が分離された後、第１の小酸化塔１０２ａの下部に流入する。 The air flowing into the lower part of the second small oxidation tower 102b flows from the lower part to the upper part of the second small oxidation tower 102b and is discharged from the upper part of the second small oxidation tower 102b. The air discharged from the upper part of the second small oxidation tower 102b flows into the lower part of the first small oxidation tower 102a after the working solution is separated by the first gas-liquid separator 104a.
第３の小酸化塔１０２ｃの下部に流入した空気は、第３の小酸化塔１０２ｃの下部から上部に向かって流れ、第３の小酸化塔１０２ｃの上部から排出される。第３の小酸化塔１０２ｃの上部から排出された空気は、第２の気液分離器１０４ｂによって作動溶液が分離された後、第１の気液分離器１０４ａによって作動溶液が分離される。第１の気液分離器１０４ａよって作動溶液が分離された後の空気は、第１の小酸化塔１０２ａの下部に流入する。 The air flowing into the lower part of the third small oxidation tower 102c flows from the lower part to the upper part of the third small oxidation tower 102c, and is discharged from the upper part of the third small oxidation tower 102c. After the working solution is separated from the air discharged from the upper part of the third small oxidation tower 102c by the second gas-liquid separator 104b, the working solution is separated by the first gas-liquid separator 104a. The air after the working solution is separated by the first gas-liquid separator 104a flows into the lower portion of the first small oxidation tower 102a.
第１の小酸化塔１０２ａの下部に流入した空気は、第１の小酸化塔１０２ａの下部から上部に向かって流れ、第１の小酸化塔１０２ａの上部から排出される。 The air flowing into the lower part of the first small oxidation tower 102a flows from the lower part to the upper part of the first small oxidation tower 102a, and is discharged from the upper part of the first small oxidation tower 102a.
各小酸化塔の内部では、作動溶液と空気が同方向に流れながら互いに接触する（並流酸化）。しかし、酸化塔の全体を見ると、空気は下方から上方へ向かって流れ、作動溶液は上方から下方へ向かって流れるため、向流酸化であるかのように見える。 Inside each small oxidation tower, the working solution and air contact each other while flowing in the same direction (cocurrent oxidation). However, looking at the oxidation tower as a whole, air flows from the bottom to the top and the working solution flows from the top to the bottom, so it appears as if it is countercurrent oxidation.
従来の酸化方式では、最も下側に位置する第３の小酸化塔１０２ｃの下部に、作動溶液中に生成した過酸化水素が溜まりやすいという問題があった。一般に、過酸化水素の製造に用いられる作動溶液は、過酸化水素よりも密度が低いためである。 In the conventional oxidation system, there is a problem that hydrogen peroxide generated in the working solution easily accumulates in the lower part of the third small oxidation tower 102c located on the lowermost side. This is because the working solution used for producing hydrogen peroxide is generally lower in density than hydrogen peroxide.
酸化塔内には、水素化反応に用いられた触媒の微粉などの不純物が存在することがある。酸化塔の下部に過酸化水素が蓄積すると、酸化塔内に存在する触媒の微粉によって過酸化水素の分解が促進され、安全上の問題が発生するおそれがあった。 Impurities such as catalyst fines used in the hydrogenation reaction may be present in the oxidation tower. When hydrogen peroxide accumulates in the lower part of the oxidation tower, decomposition of the hydrogen peroxide is accelerated by the fine catalyst particles present in the oxidation tower, which may cause a safety problem.
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、少なくとも最も下側の小酸化塔の下部に過酸化水素が蓄積することを防止することのできる酸化塔、及び、その酸化塔を用いた過酸化水素製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and at least an oxidation tower capable of preventing hydrogen peroxide from accumulating in the lower part of the lowermost small oxidation tower, and the oxidation tower are provided. An object of the present invention is to provide an apparatus for producing hydrogen peroxide used.
本発明は、以下のとおりである。
（１）アントラキノン法によって過酸化水素を製造する際に作動溶液と空気を接触させるために用いられる酸化塔であって、
前記酸化塔は、上下方向に連結した三つの小酸化塔からなり、
少なくとも最も下側の小酸化塔は、作動溶液と空気を向流で接触させるように構成されており、残りの小酸化塔は、作動溶液と空気を並流で接触させるように構成されている、酸化塔。
The present invention is as follows.
(1) An oxidation tower used for bringing a working solution into contact with air when producing hydrogen peroxide by the anthraquinone method,
The oxidation tower is composed of three small oxidation towers connected vertically.
At least the lowermost small oxidation tower is configured to contact the working solution and air in countercurrent, and the remaining small oxidation tower is configured to contact the working solution and air in cocurrent flow. , Oxidation tower.
（２）最も下側の小酸化塔は、作動溶液と空気を向流で接触させるように構成されており、上側の二つの小酸化塔は、作動溶液と空気を並流で接触させるように構成されている、上記（１）に記載の酸化塔。 (2) The lowermost small oxidation tower is configured to contact the working solution and air in countercurrent, and the upper two small oxidation towers are configured to contact the working solution and air in parallel flow. The oxidation tower according to (1), which is configured.
（３）上記（１）または（２）に記載の酸化塔を備えた過酸化水素製造装置。 (3) A hydrogen peroxide production apparatus comprising the oxidation tower according to (1) or (2).
（４）上記（３）に記載の過酸化水素製造装置によって製造された過酸化水素。 (4) Hydrogen peroxide produced by the hydrogen peroxide production apparatus described in (3) above.
（５）上記（１）または（２）に記載の酸化塔を用いて作動溶液中のアントラヒドロキノン類を酸化する工程を含む、過酸化水素の製造方法。 (5) A method for producing hydrogen peroxide, comprising a step of oxidizing anthrahydroquinones in a working solution using the oxidation tower according to (1) or (2).
本発明によれば、少なくとも最も下側の小酸化塔の下部に過酸化水素が蓄積することを防止することのできる酸化塔、及び、その酸化塔を用いた過酸化水素製造装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an oxidation tower capable of preventing hydrogen peroxide from accumulating at least in the lower part of the lowermost small oxidation tower, and a hydrogen peroxide production apparatus using the oxidation tower. Can do.
以下、本発明について詳細に説明する。以下の実施の形態は本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施の形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、種々の形態で実施をする事ができる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following embodiment is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
本発明は、アントラキノン法によって過酸化水素を製造する際に作動溶液と空気を接触させるために用いられる酸化塔に関する。上述したように、アントラキノン法とは、アントラキノン類を反応媒体として用いる方法である。アントラキノン法では、アントラキノン類を有機溶媒に溶解させて調製した作動溶液が用いられる。 The present invention relates to an oxidation tower used for bringing a working solution into contact with air when producing hydrogen peroxide by the anthraquinone method. As described above, the anthraquinone method is a method using anthraquinones as a reaction medium. In the anthraquinone method, a working solution prepared by dissolving anthraquinones in an organic solvent is used.
アントラキノン法による過酸化水素の製造方法は、水素化工程、酸化工程および抽出工程含む。水素化工程では、作動溶液中のアントラキノン類を触媒の存在下で水素によって還元し、対応するアントラヒドロキノン類を生成させる。酸化工程では、水素化工程で生成した作動溶液中のアントラヒドロキノン類を、空気もしくは酸素を含んだ気体によって酸化する。これにより、作動溶液中のアントラヒドロキノン類をアントラキノン類に戻し、同時に過酸化水素を生成する。 The method for producing hydrogen peroxide by the anthraquinone method includes a hydrogenation step, an oxidation step, and an extraction step. In the hydrogenation step, anthraquinones in the working solution are reduced with hydrogen in the presence of a catalyst to produce the corresponding anthrahydroquinones. In the oxidation step, anthrahydroquinones in the working solution generated in the hydrogenation step are oxidized with a gas containing air or oxygen. Thereby, the anthrahydroquinones in the working solution are returned to the anthraquinones, and at the same time, hydrogen peroxide is generated.
本発明で使用するアントラキノン類は、アルキルアントラキノン、アルキルテトラヒドロアントラキノンあるいはそれらの混合物が好ましい。アルキルアントラキノンおよびアルキルテトラヒドロアントラキノンは、各々が複数のアルキルアントラキノンおよびアルキルテトラヒドロアントラキノンの混合物であってもよい。アルキルアントラキノンとしては、エチルアントラキノン、ｔ−ブチルアントラキノン、アミルアントラキノン、などが例示される。また、アルキルテトラヒドロアントラキノンとしては、エチルテトラヒドロアントラキノン、ｔ−ブチルテトラヒドロアントラキノン、アミルテトラヒドロアントラキノン、などが例示される。 The anthraquinones used in the present invention are preferably alkylanthraquinones, alkyltetrahydroanthraquinones, or mixtures thereof. The alkylanthraquinone and alkyltetrahydroanthraquinone may each be a mixture of a plurality of alkylanthraquinones and alkyltetrahydroanthraquinones. Examples of the alkyl anthraquinone include ethyl anthraquinone, t-butyl anthraquinone, amyl anthraquinone, and the like. Examples of the alkyltetrahydroanthraquinone include ethyltetrahydroanthraquinone, t-butyltetrahydroanthraquinone, amyltetrahydroanthraquinone, and the like.
作動溶液を調製するために用いられる有機溶媒は、特に限定されない。好ましい有機溶媒の例は、芳香族炭化水素と高級アルコールとの組み合わせ、芳香族炭化水素とシクロヘキサノールとの組み合わせ、芳香族炭化水素とアルキルシクロヘキサノールとの組み合わせ、芳香族炭化水素とカルボン酸エステルとの組み合わせ、芳香族炭化水素と四置換尿素との組み合わせ、及び、トリオクチルリン酸である。 The organic solvent used for preparing the working solution is not particularly limited. Examples of preferred organic solvents include combinations of aromatic hydrocarbons and higher alcohols, combinations of aromatic hydrocarbons and cyclohexanol, combinations of aromatic hydrocarbons and alkylcyclohexanols, aromatic hydrocarbons and carboxylic acid esters. A combination of an aromatic hydrocarbon and a tetrasubstituted urea, and trioctyl phosphate.
アントラキノン法による過酸化水素の製造に用いられる水素化触媒の担体は、通常の触媒担体であればよく、特に限定されない。
水素化触媒の担体は、例えば、シリカ、シリカ・アルミナ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ・アルミナ複合酸化物、シリカ・チタニア複合酸化物、アルミナ・チタニア複合酸化物、及びこれらの混合物からなる群より選ばれた少なくとも一つであることが好ましい。
水素化触媒の担体の全細孔容積は、好ましくは０．２〜２．０ ｍｌ／ｇである。
水素化触媒の担体は、好ましくは、０．２〜２．０ ｍｌ／ｇの全細孔容積を有するシリカ、アルミナあるいはシリカ・アルミナ複合酸化物である。
The carrier of the hydrogenation catalyst used for the production of hydrogen peroxide by the anthraquinone method may be a normal catalyst carrier and is not particularly limited.
The hydrogenation catalyst carrier is, for example, from the group consisting of silica, silica-alumina, alumina, titania, zirconia, silica-alumina composite oxide, silica-titania composite oxide, alumina-titania composite oxide, and mixtures thereof. It is preferable that at least one selected.
The total pore volume of the hydrogenation catalyst support is preferably 0.2 to 2.0 ml / g.
The support for the hydrogenation catalyst is preferably silica, alumina or silica-alumina composite oxide having a total pore volume of 0.2 to 2.0 ml / g.
本発明に用いられる水素化触媒に含まれる金属は、パラジウム、ロジウム、ルテニウム及び白金からなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。この中で好ましいのは、パラジウムである。水素化触媒の質量は、触媒担体の質量に対して０．１〜１０％であることが好ましい。水素化触媒は、金属の状態で担持されていることが好ましい。水素化触媒は、水素化反応の条件下で容易に還元されて金属となる酸化物の状態で担持されてもよい。 The metal contained in the hydrogenation catalyst used in the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of palladium, rhodium, ruthenium and platinum. Of these, palladium is preferred. The mass of the hydrogenation catalyst is preferably 0.1 to 10% with respect to the mass of the catalyst carrier. The hydrogenation catalyst is preferably supported in a metal state. The hydrogenation catalyst may be supported in the form of an oxide that is easily reduced to a metal under the conditions of the hydrogenation reaction.
図１は、本発明の実施形態に係る酸化塔の一例を示すフロー図である。
図１に示すように、本実施形態に係る酸化塔１０は、３つの小酸化塔１２ａ〜１２ｃを備えている。これら３つの小酸化塔１２ａ〜１２ｃは、上下方向に積み重ねられて連結されている。
FIG. 1 is a flowchart showing an example of an oxidation tower according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the oxidation tower 10 according to the present embodiment includes three small oxidation towers 12a to 12c. These three small oxidation towers 12a to 12c are stacked and connected in the vertical direction.
水素化工程から送られてきた作動溶液は、まず、最も上側に位置する第１の小酸化塔１２ａの下部に流入する。第１の小酸化塔１２ａの下部に流入した作動溶液は、第１の小酸化塔１２ａの下部から上部に向かって流れ、第１の小酸化塔１２ａの上部から排出される。 The working solution sent from the hydrogenation step first flows into the lower part of the first small oxidation tower 12a located on the uppermost side. The working solution flowing into the lower part of the first small oxidation tower 12a flows from the lower part to the upper part of the first small oxidation tower 12a, and is discharged from the upper part of the first small oxidation tower 12a.
第１の小酸化塔１２ａの上部から排出された作動溶液は、次に、中間に位置する第２の小酸化塔１２ｂの下部に流入する。第２の小酸化塔１２ｂの下部に流入した作動溶液は、第２の小酸化塔１２ｂの下部から上部に向かって流れ、第２の小酸化塔１２ｂの上部から排出される。 The working solution discharged from the upper part of the first small oxidation tower 12a then flows into the lower part of the second small oxidation tower 12b located in the middle. The working solution flowing into the lower part of the second small oxidation tower 12b flows from the lower part to the upper part of the second small oxidation tower 12b and is discharged from the upper part of the second small oxidation tower 12b.
第２の小酸化塔１２ｂの上部から排出された作動溶液は、第１の気液分離器１４ａによって空気が分離された後、最も下側に位置する第３の小酸化塔１２ｃの上部に流入する。第３の小酸化塔１２ｃの上部に流入した作動溶液は、第３の小酸化塔１２ｃの上部から下部に向かって流れ、第３の小酸化塔１２ｃの下部から排出される。 The working solution discharged from the upper part of the second small oxidation tower 12b flows into the upper part of the lowermost third small oxidation tower 12c after the air is separated by the first gas-liquid separator 14a. To do. The working solution that has flowed into the upper part of the third small oxidation tower 12c flows from the upper part of the third small oxidation tower 12c toward the lower part, and is discharged from the lower part of the third small oxidation tower 12c.
第３の小酸化塔１２ｃの下部から排出された作動溶液は、次の抽出工程に移送される。抽出工程では、作動溶液中に生成した過酸化水素が水によって抽出される。過酸化水素が抽出された後の作動溶液は、水素化工程に戻される。水素化工程では、作動溶液中のアントラキノン類がアントラヒドロキノン類に水素化される。このようにして、作動溶液は、水素化工程、酸化工程及び抽出工程の間を循環する。 The working solution discharged from the lower part of the third small oxidation tower 12c is transferred to the next extraction step. In the extraction step, hydrogen peroxide generated in the working solution is extracted with water. The working solution after the hydrogen peroxide is extracted is returned to the hydrogenation process. In the hydrogenation step, anthraquinones in the working solution are hydrogenated to anthrahydroquinones. In this way, the working solution circulates between the hydrogenation process, the oxidation process and the extraction process.
一方、作動溶液と接触させる空気は、まず、第２の小酸化塔１２ｂの下部と、第３の小酸化塔１２ｃの下部に流入する。 On the other hand, the air brought into contact with the working solution first flows into the lower portion of the second small oxidation tower 12b and the lower portion of the third small oxidation tower 12c.
第２の小酸化塔１２ｂの下部に流入した空気は、第２の小酸化塔１２ｂの下部から上部に向かって流れ、第２の小酸化塔１２ｂの上部から排出される。第２の小酸化塔１２ｂの上部から排出された空気は、第１の気液分離器１４ａによって作動溶液が分離された後、第１の小酸化塔１２ａの下部に流入する。 The air flowing into the lower part of the second small oxidation tower 12b flows from the lower part to the upper part of the second small oxidation tower 12b and is discharged from the upper part of the second small oxidation tower 12b. The air discharged from the upper part of the second small oxidation tower 12b flows into the lower part of the first small oxidation tower 12a after the working solution is separated by the first gas-liquid separator 14a.
第３の小酸化塔１２ｃの下部に流入した空気は、第３の小酸化塔１２ｃの下部から上部に向かって流れ、第３の小酸化塔１２ｃの上部から排出される。第３の小酸化塔１２ｃの上部から排出された空気は、第２の気液分離器１４ｂによって作動溶液が分離された後、第１の気液分離器１４ａによって作動溶液が分離される。第１の気液分離器１４ａよって作動溶液が分離された後の空気は、第１の小酸化塔１２ａの下部に流入する。 The air flowing into the lower part of the third small oxidation tower 12c flows from the lower part to the upper part of the third small oxidation tower 12c, and is discharged from the upper part of the third small oxidation tower 12c. After the working solution is separated from the air discharged from the upper portion of the third small oxidation tower 12c by the second gas-liquid separator 14b, the working solution is separated by the first gas-liquid separator 14a. The air after the working solution is separated by the first gas-liquid separator 14a flows into the lower part of the first small oxidation tower 12a.
第１の小酸化塔１２ａの下部に流入した空気は、第１の小酸化塔１２ａの下部から上部に向かって流れ、第１の小酸化塔１２ａの上部から排出される。 The air flowing into the lower portion of the first small oxidation tower 12a flows from the lower portion to the upper portion of the first small oxidation tower 12a, and is discharged from the upper portion of the first small oxidation tower 12a.
第１の小酸化塔１２ａ及び第２の小酸化塔１２ｂの内部では、作動溶液と空気が同方向に流れながら互いに接触する（並流酸化）。
第３の小酸化塔１２ｃの内部では、作動溶液と空気が向き合う方向に流れながら互いに接触する（向流酸化）。
Inside the first small oxidation tower 12a and the second small oxidation tower 12b, the working solution and air contact each other while flowing in the same direction (cocurrent oxidation).
Inside the third small oxidation tower 12c, the working solution and the air come into contact with each other while flowing in the facing direction (countercurrent oxidation).
本実施形態に係る酸化塔１０は、アントラキノン法によって過酸化水素を製造する際に、作動溶液と空気を接触させる工程（酸化工程）に用いられる。上述した通り、酸化塔１０は、上下方向に連結した三つの小酸化塔１２ａ〜１２ｃを含む。最も下側の小酸化塔１２ｃは、作動溶液と空気を向流で接触させるように構成されている。残り二つの小酸化塔１２ａ、１２ｂは、作動溶液と空気を並流で接触させるように構成されている。このような構成により、以下の効果を得ることができる。 The oxidation tower 10 according to the present embodiment is used in a step (oxidation step) of bringing a working solution into contact with air when hydrogen peroxide is produced by an anthraquinone method. As described above, the oxidation tower 10 includes three small oxidation towers 12a to 12c connected in the vertical direction. The lowermost small oxidation tower 12c is configured to bring the working solution and air into contact in countercurrent. The remaining two small oxidation towers 12a and 12b are configured to bring the working solution and air into contact with each other in parallel flow. With such a configuration, the following effects can be obtained.
本実施形態に係る酸化塔１０によれば、最も下側の小酸化塔１２ｃの下部に過酸化水素が溜まることを防止することができる。これにより、蓄積した過酸化水素が触媒微粉などの不純物によって分解されることを防止できるため、過酸化水素製造装置の安全性を高めることができる。 According to the oxidation tower 10 according to the present embodiment, it is possible to prevent hydrogen peroxide from being accumulated in the lower portion of the lowermost small oxidation tower 12c. As a result, it is possible to prevent the accumulated hydrogen peroxide from being decomposed by impurities such as catalyst fine powder, so that the safety of the hydrogen peroxide production apparatus can be improved.
本実施形態に係る酸化塔１０によれば、最も下側の小酸化塔１２ｃの下部に過酸化水素が溜まることを防止することができる。これにより、製品として利用できない過酸化水素の発生を低減できるため、過酸化水素の収率を高めることができる。 According to the oxidation tower 10 according to the present embodiment, it is possible to prevent hydrogen peroxide from being accumulated in the lower portion of the lowermost small oxidation tower 12c. Thereby, since the generation of hydrogen peroxide that cannot be used as a product can be reduced, the yield of hydrogen peroxide can be increased.
本実施形態に係る酸化塔１０によれば、最も下側の小酸化塔１２ｃの下部に、生成した過酸化水素が滞留しにくくなる。これにより、水素化工程から持ち込まれて小酸化塔１２ｃの下部に蓄積した触媒微粉と、過酸化水素が接触して、過酸化水素が分解することを防止することができる。その結果、過酸化水素製造装置の安全性を高めることができる。 According to the oxidation tower 10 according to the present embodiment, the generated hydrogen peroxide is less likely to stay in the lower part of the lowermost small oxidation tower 12c. Thereby, it is possible to prevent hydrogen peroxide from being decomposed due to contact between hydrogen peroxide and catalyst fine powder brought from the hydrogenation step and accumulated in the lower portion of the small oxidation tower 12c. As a result, the safety of the hydrogen peroxide production apparatus can be improved.
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、最も下側の小酸化塔１２ｃが向流であり、上側二つの小酸化塔１２ａ、１２ｂが並流である例を示したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、下側二つの小酸化塔１２ｂ、１２ｃが向流であり、最も上側の小酸化塔１２ａのみが並流である場合であっても、本発明の効果を得ることができる。
<Other embodiments>
In the above embodiment, an example in which the lowermost small oxidation tower 12c is countercurrent and the upper two small oxidation towers 12a and 12b are cocurrent is shown, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, even when the lower two small oxidation towers 12b and 12c are countercurrent and only the uppermost small oxidation tower 12a is cocurrent, the effects of the present invention can be obtained.
各小酸化塔１２ａ〜１２ｃの下部に送り込まれる空気は、マイクロバブルであってもよい。例えば、各小酸化塔１２ａ〜１２ｃの下部に、マイクロバブルの状態で空気を吹き込むためのノズルを設置してもよい。空気をマイクロバブルの状態で吹き込むことによって、作動溶液に含まれるアントラヒドロキノン類をより効率的に酸化することができる。その結果、過酸化水素の収率を高めることができる。ここで言うマイクロバブルとは直径50μm以下の気泡のことを指す。 Microbubbles may be sufficient as the air sent into the lower part of each small oxidation tower 12a-12c. For example, you may install the nozzle for blowing air in the state of a microbubble in the lower part of each small oxidation tower 12a-12c. By blowing air in the form of micro bubbles, anthrahydroquinones contained in the working solution can be oxidized more efficiently. As a result, the yield of hydrogen peroxide can be increased. The microbubble here refers to a bubble having a diameter of 50 μm or less.
１０、１００ 酸化塔
１２ａ、１０２ａ 第１の小酸化塔
１２ｂ、１０２ｂ 第２の小酸化塔
１２ｃ、１０２ｃ 第３の小酸化塔
１４ａ、１０４ａ 第１の気液分離器
１４ｂ、１０４ｂ 第２の気液分離器
10, 100 Oxidation towers 12a, 102a First small oxidation towers 12b, 102b Second small oxidation towers 12c, 102c Third small oxidation towers 14a, 104a First gas-liquid separators 14b, 104b Second gas-liquid Separator
Claims (5)
前記酸化塔は、上下方向に連結した三つの小酸化塔からなり、
少なくとも最も下側の小酸化塔は、作動溶液と空気を向流で接触させるように構成されており、残りの小酸化塔は、作動溶液と空気を並流で接触させるように構成されている、酸化塔。 An oxidation tower used for contacting the working solution with air when producing hydrogen peroxide by the anthraquinone method,
The oxidation tower is composed of three small oxidation towers connected vertically.
At least the lowermost small oxidation tower is configured to contact the working solution and air in countercurrent, and the remaining small oxidation tower is configured to contact the working solution and air in cocurrent flow. , Oxidation tower.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109133241A (en) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 神木富油能源科技有限公司 | A kind of FU type composite extractant suitable for coal tar hydrogenation wastewater processing and its application in terms of coal tar hydrogenation wastewater processing |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2003268C3 (en) * | 1970-01-26 | 1974-01-31 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Device for carrying out the oxidation in the anthraquinone process for the production of hydrogen peroxide |
| DE10017656A1 (en) * | 2000-04-08 | 2001-10-11 | Degussa | Process for the production of hydrogen peroxide |
| ATE540000T1 (en) * | 2005-08-31 | 2012-01-15 | Fmc Corp | AUTOXIDATIVE PRODUCTION OF HYDROGEN PEROXIDE USING OXIDATION IN A MICROREACTOR |
| JP4973041B2 (en) * | 2006-07-14 | 2012-07-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Method for producing hydrogen peroxide |
| CN101837956B (en) * | 2010-04-29 | 2011-09-28 | 扬州惠通化工技术有限公司 | Oxidation system for producing hydrogen peroxide |
| CN101955161B (en) * | 2010-10-15 | 2012-02-22 | 怀化市双阳林化有限公司 | Method for reducing discharge of oxidization raffinate |
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| CN204265444U (en) * | 2014-10-22 | 2015-04-15 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of Hydrogen Peroxide Production gas-liquid counter current reactor |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109133241A (en) * | 2018-09-18 | 2019-01-04 | 神木富油能源科技有限公司 | A kind of FU type composite extractant suitable for coal tar hydrogenation wastewater processing and its application in terms of coal tar hydrogenation wastewater processing |
| CN109133241B (en) * | 2018-09-18 | 2024-04-12 | 神木富油能源科技有限公司 | FU type composite extractant suitable for coal tar hydrogenation wastewater treatment and application of FU type composite extractant in coal tar hydrogenation wastewater treatment |
| CN114341331A (en) * | 2019-05-02 | 2022-04-12 | 水Iq国际有限公司 | Method for producing malt |
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